DE816468C

DE816468C - Feed gear for the tools carried by a rotating ring on crankshaft turning arms

Info

Publication number: DE816468C
Application number: DESCH402A
Authority: DE
Inventors: Karl Schaedel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-08
Filing date: 1949-11-08
Publication date: 1951-10-11

Description

Vorschubgetriebe für die von einem Drehring getragenen Werkzeuge an Kurbelwellendrehbänken Die Ausarbeitung des Materials innerhalb der _lrtne an gekröl)ften Kurbelwellen sowie die Nach-und Fertigbearbeitung der beiderseits des Kurbelzapfens sich anschließenden ebenen und etwa vorhandenen kegeligen KurlrelaFrmflächen erfordier2 bekanntlich den weitaus größten Teil der zur Fertigstellung der Kurbelarme nötigen Gesamtarheitszeit.Feed gear for the tools carried by a rotating ring Crankshaft lathes The elaboration of the material within the inner grains Crankshafts as well as the finishing and finishing of both sides of the crank pin adjoining flat and possibly existing conical crank relay surfaces require 2 as is well known, the vast majority of those required to complete the crank arms Aggregate time.

Auch bei den bekannten Kur;1>elwellen!drehbä.nken, die ge enüber ,dem früher geübten außerordentlich zeitraubenden Verfahren, Brie Arme auf der Spitzendrehbank durch exzentrisches Aufspannen der Wellen auszuarbeiten, relativ große fabri:katorische und zeitliche Vorteile bieten, besteht dex Nachteil großer unnötiger Zeitverluste durch Leergang, der dadurch bedingt ist, daß das dem Drehring als Lager dienende Führungsgestell auf dem Bettschlitten nach Einstellung auf die Kurbelza;pfenmitte fest verschraubt wird. Der Vorschub der auf dem Drehring radia1 verschiehbaren Werkzeuge erfolgt hieribei fortschreitend in konzentrischen Kreisen bzw. Spiralen um die KurbeIzapfenmitte. Es isst dabei unration.eIll, daß, (hauptsächlich bei den größeren Drehidurchmessern, nur ein geringer Teil des Werkzeugumlaufes spanabhebend ausgenutzt werden kann, wä`hrenid der weitaus größere Teil durch Leerlauf des Drehringes unwirtschaftliche Energie- und Zeitverluste mit sich bringt.Even with the well-known cure; 1> elwellen! Lathes, the opposite, the Previously practiced extremely time-consuming process, brie arms on the top lathe elaborate by eccentric clamping of the shafts, relatively large factory-made and offer time advantages, there is the disadvantage of large unnecessary time losses by backlash, which is due to the fact that the rotating ring is used as a bearing Guide frame on the bed slide after setting on the crank tooth; is screwed tight. The feed rate of the tools that can be moved on the rotating ring radia1 takes place here progressively in concentric circles or spirals around the center of the crank pin. It eats unration.eIll that, (mainly with the larger turning diameters, only a small part of the tool cycle can be used for cutting, while the far greater part is uneconomical due to the rotating ring idling Brings energy and time losses with it.

Auch Einrichtungen, welche dahin zielten, diese Nachteile an Kur"belwelQ@en@drehbänken vorgenannter 'bekannter Bauart durch Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit des Drehringes während des Leerganges der Werkzeuge auf mechanischem oder elektrischem Wege einigermaßen herabzumildern, konnten zu keinem praktischen und wirtschaftlichen Erfolg führen.Even facilities that aimed to address these disadvantages at cure "belwelQ @ en @ Drehbänken aforementioned 'known design by accelerating the rotational speed of the Rotating ring while the tools are idling on mechanical or electrical Mitigating ways to some extent could not result in any practical or economic one Lead to success.

Ein weiterer Mangel an den bekannten Aus@fii'hrungen von Kur'bwlwellen!drehbänken ist zudem darin zu erblicken, daß für die rationelle Bearbeitung etwa vorihandener kegeliger Kurbelarmflächen, die notwendigerweise in einer Aufspannung und in demselben Arbeitsvorgang wie für die Planflächen erfolgen soll, Einrichtungen überhaupt nicht vorhanden waren und die Bearbeitung in der Regel nur absatzweise erfolgen konnte.Another deficiency in the well-known designs of crank shaft lathes is also to be seen in the fact that for the rational processing about available conical crank arm surfaces, which are necessarily in one clamping and in the same Work process as should be done for the planar surfaces, facilities not at all existed and the processing could usually only be done in sections.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile und Mängel dadurchbgseitigt, daß gleichzeitig mit lern radialen Vorschub der umilarufende,n Werkzeuge einem dem Drehring als Lager dienenden Drehgestell und damit auch, den Werkzeugen selbst noch eine Verschiebung erteilt wird, und zwar einerseits beim Drehen der ebenen Kurbelarmflächen eine gleich große, geradlinige, in der Verbindungslinie von Wellen- und Zapfenmitte verlaufende Verschiebung in der Querrichtung der Dreihachse, andererseits beim Schrägdrehen der kegeligen Kurbe.larmflächen eine Verschiebung in der Längsrichtung der Drehachise, welche aber in diesem Falle entsprechend der zu drehenden Schrägen und unabhängig von den übrigen Schaltungsvorgängen hinsichtlich ihrer Größe veränderbar und in der Richtung umkehrbar ist.According to the invention, these disadvantages and deficiencies are eliminated by that at the same time with learning radial feed the Umilarufende, n tools one dem Rotary ring serving as a bearing bogie and thus also the tools themselves a shift is issued, on the one hand when rotating the flat crank arm surfaces an equally large, straight line in the line connecting the center of the shaft and the journal running displacement in the transverse direction of the axis of three axes, on the other hand when turning at an angle the conical crank, noise surfaces a shift in the longitudinal direction of the axis of rotation, but which in this case according to the slopes to be rotated and independently of the remaining circuit processes changeable in terms of their size and in the direction is reversible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungslbeispiel einer derartigen erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Ansicht der Einrichtung im Aufrtiß, Abb.2 die Einrichtung mit dem aufgerollten Räderwerk im Durchschnitt im Grundriß.In the drawing is an exemplary embodiment of such a device according to the invention Device shown schematically, namely Fig. I shows a view of the device in elevation, Fig. 2, the device with the rolled-up gear train on the average in plan.

In dem Dreigestell i, welches auf denn Bettschlitten 2 quer zum Bett 3 verschiebbar ist, ist der Drehring 4 gelagert, ,der beispielsweise von einem Motor 5 mittels der Zahnräder 6, 7, 8, 9 und io angetrieben wird. Der Bettschlitten 2 ist auf dem Bett 3 längs verschiebbar. Auf dem Drehring 4 sind die beiden Werkzeugträger i i in Planrichtung radial verschiebbar angeordnet.In the three frame i, which is on the bed slide 2 across the bed 3 is displaceable, the rotating ring 4 is mounted, for example from a motor 5 is driven by means of the gears 6, 7, 8, 9 and io. The bed slide 2 can be moved lengthways on bed 3. The two tool carriers are on the rotating ring 4 i i arranged to be radially displaceable in the plane direction.

Durch die Drehung des Drehringes 4 wird, die Bewegung mittels des in seine äußere Verzahnung eingreifenden, lose laufenden Stirnrades 12, der Kegelräder 13 und 14 und des mit Verzahnung versühenen Differentialgehäuses 15 auf den Doppe.lzahrvkranz 16 übertragen, der auf dem Drehring 4 drelhbar gelagert ist. Die Übersetzung zw i#schen dem Drehring 4 und Stirnrad 12 einerseits und zwischen dem Diffierentialgehäuse 15 und denn Zahnkranz 16 andererseits ist zwangsläufig so gewählt, daß ohne weitere Einwirkung auf das Differentialgetriebe, also bei Stillstand des Kegelrades 17, eine gegenseitige Verstellung zwischen Drehring 4 und Doppelzahnkranz 16 und demzufolge auch eine Verstellung der Werkzeugträger i i, die mit dem Zahnkranz 16 durch die Zahnräder 18, i9 und 20 sowie die Gewindespindeln 21 in Verbindung stehen, nicht erfolgen 'kann. In diesem Falle erfahren also die beiden Werkzeugträger i i auf dem Drehring keine Vorschubbewegung. Für ihre Versstellung auf dem Drehring ,4 nach innen oder nach außen bedarf es der Aufhebung des Gleichllaufes von Drehring ,4 und Zahnkranz 16, welche dadurch erreicht wird, daß dem Zahnkranz 16 über das Differentialgehäuse 15 eine zusätzliche, vor- oder nacheilende Drehung erteilt wird. Eine solche wird beispielsweise gemäß Zeichnung von dem Hauptantrieb abgeleitet und durch den verschiebbar aufgekeilten Räderblock 22, 23 und 24, die Rädergru,pple 25, 26, 27 und Zwischenrad 28, den verschiebbar aufgekeilten Räderblock 29 und 30 über das selbsthemmende Schneckengetriebe 31 und 32, Welle 33, Rad 34 und das lose laufende Kegelrad 17 vermittelt. Der Räderblock 22, 23, 24 dient hierbei zur Einstellung des jeweils gewünschten Vorschubes, der Räderblock 29, 30 zur Einstellung der Bewegungsrichtung.As a result of the rotation of the rotating ring 4, the movement is transmitted to the Doppe.lzahrvkranz 16 by means of the loosely running spur gear 12, the bevel gears 13 and 14 and the toothed differential housing 15, which is mounted on the rotating ring 4 so that it can be twisted is. The translation between the rotating ring 4 and spur gear 12 on the one hand and between the differential housing 15 and the ring gear 16 on the other hand is inevitably chosen so that without any further action on the differential gear, i.e. when the bevel gear 17 is at a standstill, a mutual adjustment between the rotating ring 4 and Double toothed ring 16 and consequently also an adjustment of the tool carrier ii, which 'cannot' be connected to the toothed ring 16 through the gears 18, i9 and 20 and the threaded spindles 21. In this case, the two tool carriers ii do not experience any feed movement on the rotating ring. For their adjustment on the rotating ring 4 inward or outward, the synchronism of the rotating ring 4 and the ring gear 16 must be canceled, which is achieved by giving the ring gear 16 an additional, leading or lagging rotation via the differential housing 15 . Such a drive is derived from the main drive, for example, as shown in the drawing and through the slidably keyed wheel blocks 22, 23 and 24, the wheel groups 25, 26, 27 and intermediate gear 28, the slidably keyed wheel blocks 29 and 30 via the self-locking worm gears 31 and 32, Shaft 33, wheel 34 and the loosely running bevel gear 17 mediated. The wheel block 22, 23, 24 is used to set the desired feed rate, the wheel block 29, 30 to set the direction of movement.

Von dem Kegelrad 17 aus ist eine weitere Schaltbewegung zur Verstellung des Drehgestelles i in der Querrichtung der Drehachse durch das Kegelrad 35 über das verschiebbar aufgekeilte Stirnrad 36 und Zwischenrad 37 auf das im Drehgestell drehbar gelagerte, als Mutter ausgebildete Zahnrad 38 übertragbar. Durch die Dreihung .des Zahnrades 38 auf der im Bettschlitten 2 gelagerten und durch das selbstsperrende Schneckengetriebe 39 gegen Drehring gesicherten Gewindespindel 40 wird eine Verschiebung des Drehgestelles i auf denn Bettschnitten 2 in :der Querrichtung zur Drehachse bewerkstelligt. Dem Zweck der Erfindung entsprechend sind die Räderübersetzung und die Steigung der Gewindespindel 40 so bemessen, daß der hiermit erzielte Ouervers.chub des Dreihgestelles i genau .so groß ist wie der jeweilige radiale Vorschub d-er Werkzeugträger i i. Die Richtung der beiden Vorschuibibewegungen in Arbeits.stelll-ung ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Hand- . verstellung und Einrichtung des Drehgestelles i auf die Anfangss-tedl,ung können in sinnfälliger Weise durch Handrad 4i erfolgen.From the bevel gear 17 there is a further switching movement for adjustment of the bogie i in the transverse direction of the axis of rotation through the bevel gear 35 the slidably keyed spur gear 36 and intermediate gear 37 on the one in the bogie rotatably mounted gear 38 designed as a nut is transferable. By the threefold .Des gear 38 on the stored in the bed slide 2 and through the self-locking Worm gear 39 secured against rotating ring threaded spindle 40 is a displacement of the bogie i on the bed cuts 2 in: the transverse direction to the axis of rotation accomplished. According to the purpose of the invention, the gear ratio and dimension the pitch of the threaded spindle 40 so that the Ouervers.chub achieved therewith of the three-part frame i is exactly as large as the respective radial feed d-er Tool carrier i i. The direction of the two feed movements in the working position is indicated in the drawing by arrows. Hand- . adjustment and establishment of the bogie i on the start s-tedl, ung can in an obvious way through Handwheel 4i.

Mit dem Einrücken des Zahnrades 36 wird demnach der gleichzeitige gegenläufige Vorschub der Werkzeugträger ii in der radialen Richtung in Verbindung mit dem Quervorschub des Drehgestelles i in der Weise ermöglicht, daß bei einem gewissen Vorschub der Werkzeugträger i i während einer Umdrehung des Drehringes 4 eine gleichgroße Verschiebung des Drehgestelles i auf (lern Bettschlitten 2 erfolgt.With the engagement of the gear 36 is therefore the simultaneous opposite feed of the tool carrier ii in the radial direction in connection with the cross feed of the bogie i in such a way that with a certain advance of the tool carrier i i during one revolution of the rotating ring 4 an equal displacement of the bogie i to (learn bed slide 2 takes place.

Abb.3 veranschaulicht die @'lusnvirkung dieser beiden kombinierten Schaltvorgänge auf den Verlauf der Schnittwege der Werkzeuge gemäß dem gleichmäßigen Fortschreiten der #/orschüibe in Spiralen, welche aber nicht wie bei dem früher geübten Drehverfahren, bei dem das Drehgestell stillstand, überall gleichen Albstand voneinander halben, sondern so verschoben sind, daß der Abstand nach der einen Seite ständig abnimmt, bis er gleich Null wird, an dieser Stelle die Spiralwege also zur Deckung kommen.Figure 3 illustrates the effect of these two combined Switching operations on the course of the cutting paths of the tools according to the uniform Progression of the disc in spirals, which, however, are not as in the past practiced turning method in which the bogie stood still, the same distance everywhere half of each other, but are shifted so that the distance to one side constantly decreases until it is equal to zero, at this point the spiral paths to Get cover.

Aus Abb.3 ist zugleich augenfällig der große wirtschafthiche Vorteil des nach der Erfindung ermöglichten Drehvorganges zu ersehen, da in aller; Stadien der Bearbeitung der geringstmögliche Weg der Werkzeuge aufgewendet -und nur sehr wenig in Betracht kommende Leerwege der Werkzeuge in Kauf genommen zu werden brauchen. Aus Abb. 3 ist auch ohne weiteres zu ersehen, daß diese Leerwege überdies um so geringer werden, je vollkommener sich die Kurbelarme der Kreisform nähern, bei welcher sie gleich Null werden. Aus Ml>. 3 ist außerdem der durch das erfindungsgemäße Vorschubgetriebe erzielbare große Zeitgewinn in graphischer Weise durch die schraffierte Fläche F veranschaulicht, deren Durchlaufen durch die Werkzeuge mittels der bekannten Einrichtungen im Leergang erforderlich war und' unnötige Zeit- und Energieverluste verursachte, welche durch das erfindungsgemäße Vorschubgetriebe voll eingespart werden.At the same time, the great economic advantage is evident from Fig.3 the turning process made possible according to the invention to be seen, since in all; Stages machining the least possible way of the tools - and only very much There are few idle paths of the tools that need to be taken into account. From Fig. 3 it can also be seen without further ado that these idle paths are also so become smaller, the more perfectly the crank arms approach the circular shape in which they will be zero. From Ml>. 3 is also the result of the feed gear according to the invention achievable large time savings in a graphical manner through the hatched area F. illustrates their passage through the tools by means of the known devices was necessary when idling and 'caused unnecessary loss of time and energy, which are fully saved by the feed mechanism according to the invention.

Während für die Bearbeitung der -inneren ebenen Kurbelarmflächen den Werkzeugen, wie vorstehend geschildert, neben dem radialen Vorschub eine gleichzeitige Verschiebung in der Querrichtung der Drehachse erteilt wird, erfahren die Werkzeuge bei der Bearbeitung von etwa an diese Planflächen ansch'ließenden Kegelflächen erfindungsgemäß eine gleichzeitige Verschiebung in der Längsrichtung der Drehachse. Dieser Zusätzliche Längsvorschub wird eingeleitet durch Einrücken des auf der Welle 33 verschiebbar aufgekeilten Räderblocks 42 und 43, von dehn aus die Bewegung über das Zwischenrad 44, die Rädergruppe 45, 46, die auswechselbaren Aufsteckräder 47 und 48 und die Kegelräder 49, 5o und 51 auf das im Bettschlitten 2 -drehbar gelagerte und als :Mutter ausgebildete Kegelrad 52 übertragen wird. Zufolge dessen Drehung auf der im Bett 3 unbeweglich gelagerten Gewindespinde!1 53 erfolgt eine Verschiebung des Bettschlittens 2 und damit auch der Werkzeuge in den Werkzeugträgern i i in der Längsrichtung der Drehachse nach der einen oder anderen Richtung. Der hierzu erforderliche Richtungswechsel des Längsvorschubes wird durch den verschielbbaren Räderblock 42, 43 und Zwischenrad 44 bewerkstelligt. Die Größe des Längsvorschutbes kann unabhängig von dem bereits 'besprochenen Schaltungsgetriebe je nach dem Grad der zubearbeitenden Schräge durch ,die Wahl des entsprechenden Übersetzungsverhältnisses der auswechselbaren Aufsteckräder 47 und 48 beliebig verändert werden.While for machining the inner flat crank arm surfaces the Tools, as described above, in addition to the radial feed, a simultaneous one Shifting in the transverse direction of the axis of rotation is given to the tools according to the invention when machining conical surfaces adjoining these planar surfaces a simultaneous displacement in the longitudinal direction of the axis of rotation. This additional Longitudinal feed is initiated by engaging the slidable on the shaft 33 wedged wheel blocks 42 and 43, from stretching the movement via the intermediate wheel 44, the wheel group 45, 46, the interchangeable slip-on wheels 47 and 48 and the Bevel gears 49, 5o and 51 on the rotatably mounted in the bed slide 2 and as: mother trained bevel gear 52 is transmitted. As a result of its rotation on the bed 3 immovably mounted threaded spindles! 1 53 the bed slide is shifted 2 and thus also the tools in the tool carriers i i in the longitudinal direction of the Axis of rotation in one direction or another. The change of direction required for this of the longitudinal feed is through the interlockable wheel block 42, 43 and intermediate wheel 44 accomplished. The size of the longitudinal feed can be independent of the already 'discussed gearbox depending on the degree of the bevel to be machined , the choice of the appropriate gear ratio for the interchangeable slip-on wheels 47 and 48 can be changed as required.

A'bb. 4 zeigt den Verlauf der Schräge der kege-Ligen Kurbelarmflächen, welche sich auf diese Weise ergibt, beispielsweise durch einen gleichzeitigen radialen Vorschub der Werkzeugträger i i von der Größe a und einem Längsvorschub des Bettschlittens 2 und mit diesem auch der Werkzeuge von der Größe b. Durch die Kombination. dieser !beiden Schaltbewegungen wird das Bearbeiten der kegeligen Armflächen in einem ununterbrochenen einzigen Arbeitsgang e'rmö'glicht, wodurch ebenfalls wieder wesentliche Zeitersparnisse erzielt werden.A'bb. 4 shows the slope of the tapered crank arm surfaces, which results in this way, for example by a simultaneous radial Feed of the tool carrier i i of size a and a longitudinal feed of the bed slide 2 and with this also the tools of size b. By combining. this ! Both switching movements will process the tapered arm surfaces in one uninterrupted manner single work step, which again saves considerable time be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Feed gear for the tools carried by a rotating ring in crankshaft lathes for machining the inner arm surfaces on stationary clamped crankshafts, characterized in that, at the same time as the radial advance of the tools, a rotating frame (i) serving as a bearing for the rotating ring (4) has an equally large, straight, Transverse displacement in the line connecting the center of the shaft and the journal to the axis of rotation.

2. Vors: chu'b gear according to claim i, characterized in that at the same time with the radial advance of the tools the bogie (i) one of the radial Tool feed, variable displacement independent of size and direction is granted in the longitudinal direction of the axis of three axes.